阳膜二极室和阴阳双膜三极室电解法对含镍废水进行处理,并对影响因素及处
理效果进行比较研究。
3 试验结果及讨论
3.1 常规电解法
在
9cm×9cm×8cm 的电解槽中,阳极采用石墨电极,阴极采用镍电极,
用含镍废水进行常规电解试验。试验的装置如图
1 所示:
用镍板作阴极,石
墨作阳极的电解过程中,
在酸性条件下由于阴极上氢离子将优先得到电子而释放,为了使
Ni 在阴极上优
先析出,必须选择合适的
pH 值,同时增大电解液中 Ni2+的浓度以改变 H
2
和
Ni 的实际析出电位。由热力学原理,φ=φ
0
-RTln(α 氧化/α 还原)/nF,知
ρ(Ni
2+
)=1.4mg/L 时,Ni 的析出电位为:
。
而
pH=1,氢离子在镍电极上的实际析出电位:
。
式中的
η
H2
为氢在金属上析出的超电位,由塔菲尔(
Tafel)经验式:η=
a+blnI
d
,可以计算处氢在镍电极上的超电位为
0.24V,故 pH=1,2,3,4
时,氢离子在镍电极上的实际析出电位为:
-0.226 V,-0.291 V,-0.317
V,-0.343 V。
不难看出,当
pH<4 时,氢在镍电极上释放要比镍在电极上析出容易得多,
且氢的电极电位可随
pH 值的升高而变小,因此,必须严格控制电解液的 pH 值。
增大
PH 值可以抑制氢气的析出,提高回收镍的效率,但实际上溶液的 pH 值的
提高是有限的,由于
Ni(OH)
2
在室温下的溶度积为
2.5×10
-15
,当
[OH
-
]增大到
一定的程度就会有镍的氢氧化物沉淀生成而破坏电解的正常状态,使得镀层上